1845 년에 Gustav Kirchhoff (독일 물리학 자)는 전기 회로의 전류와 전압을 다루는 일련의 법칙을 도입했습니다. Kirchhoff의 법칙은 일반적으로 KCL (Kirchhoffs Current Law) 및 KVL (Kirchhoffs Voltage Law)로 명명됩니다. KVL은 폐쇄 회로의 노드에서 전압의 대수 합이 0과 같다고 말합니다. KCL 법칙에 따르면 폐쇄 회로에서 노드의 입력 전류는 노드에서 나오는 전류와 같습니다. 저항기 튜토리얼에서 여러 저항기가 직렬 또는 병렬로 연결될 때 단일 등가 저항 (RT)을 찾을 수 있음을 관찰하면 이러한 회로는 옴의 법칙을 따르다 . 그러나 복잡한 전기 회로 ,이 법칙을 사용하여 전압과 전류를 계산할 수 없습니다. 이러한 종류의 계산을 위해 KVL 및 KCL을 사용할 수 있습니다.
Kirchhoff의 법칙
Kirchhoff의 법칙은 주로 전기 회로의 전압과 전류를 다룹니다. 이러한 법칙은 저주파 한계에서 Maxwell 방정식의 결과로 이해할 수 있습니다. 다른 회로와 비교할 때 전자기 방사 파장이 매우 큰 주파수의 DC 및 AC 회로에 적합합니다.
Kirchhoff의 회로 법칙
전기 회로의 전압과 전류 사이에는 다양한 관계가 있습니다. 이러한 관계는 KVL 및 KCL과 같은 Kirchhoffs 법칙에 의해 결정됩니다. 이 법칙은 복잡한 네트워크의 임피던스 또는 등가 전기 저항 및 n / w의 여러 분기에 흐르는 전류를 결정하는 데 사용됩니다.
Kirchhoff 현행법
KCL 또는 Kirchhoffs 현재 법칙 또는 Kirchhoffs 첫 번째 법칙에 따르면 폐쇄 회로의 총 전류, 노드의 입력 전류는 노드에서 나가는 전류 또는 전자 회로의 노드에서 전류의 대수 합이 0과 같습니다.
Kirchhoff의 현재 법칙
위의 다이어그램에서 전류는 a, b, c, d 및 e로 표시됩니다. KCL 법칙에 따르면 입력 전류는 a, b, c, d이고 나가는 전류는 음의 값으로 e와 f입니다. 방정식은 다음과 같이 쓸 수 있습니다.
a + b + c + d = e + f
일반적으로 전기 회로에서 노드라는 용어는 접합 또는 연결을 나타냅니다. 여러 구성 요소 또는 요소 또는 구성 요소 및 케이블과 같은 현재 운반 차선. 폐쇄 회로에서는 노드 레인 안팎의 전류 흐름이 존재해야합니다. 이 법칙은 병렬 회로를 분석하는 데 사용됩니다.
Kirchhoff 전압 법칙
KVL 또는 Kirchhoff의 전압 법칙 또는 Kirchhoffs 제 2 법칙은 폐쇄 회로에서 전압의 대수 합이 0이거나 노드 전압의 대수 합이 0과 같다고 말합니다.
Kirchhoff의 전압 법칙
이 법칙은 전압을 다룹니다. 예를 들어, 위의 회로가 설명됩니다. 전압 소스 'a'는 5 개의 수동 구성 요소, 즉 b, c, d, e, f에 연결되어 전압 차이가 있습니다. 산술적으로 이러한 구성 요소가 직렬로 연결되어 있기 때문에 이러한 구성 요소 간의 전압 차이가 합산됩니다. KVL 법칙에 따르면 회로의 수동 구성 요소에 걸리는 전압은 항상 전압 소스와 같고 반대입니다. 따라서 회로의 모든 요소에 걸친 전압 차이의 합은 항상 0입니다.
a + b + c + d + e + f = 0
일반적인 DC 회로 이론 용어
일반적인 DC 회로는 다양한 이론 용어로 구성됩니다.
회로: DC 회로는 전류가 흐르는 폐쇄 루프 전도 차선입니다.
통로: 소스 또는 요소를 연결하는 데 단일 레인이 사용됩니다.
마디: 노드는 여러 요소가 함께 연결된 회로의 연결이며 점으로 표시됩니다.
분기: 분기는 저항 또는 소스와 같은 두 노드 사이에 연결된 단일 또는 요소 모음입니다.
고리: 회로의 루프는 회로 요소 또는 노드가 두 번 이상 만나지 않는 닫힌 경로입니다.
망사: 메시는 닫힌 경로를 포함하지 않지만 단일 열린 루프이며 메시 내부에 구성 요소를 포함하지 않습니다.
Kirchhoff의 법칙의 예
이 회로를 사용하여 저항 40Ω에 흐르는 전류를 계산할 수 있습니다.
KVL 및 KCL의 예제 회로
위의 회로는 두 개의 노드, 즉 A와 B, 세 개의 분기 및 두 개의 독립적 인 루프로 구성됩니다.
위의 회로에 KCL을 적용하면 다음 방정식을 얻을 수 있습니다.
노드 A와 B에서 방정식을 얻을 수 있습니다.
I1 + I2 = I2 및 I2 = I1 + I2
KVL을 사용하면 다음 방정식을 얻을 수 있습니다.
loop1에서 : 10 = R1 X I1 + R2 X I2 = 10I1 + 40I2
loop2에서 : 20 = R2 X I2 + R2 X I3 = 20I2 + 40I3
loop3에서 : 10-20 = 10I1-20 I2
I2의 방정식은 다음과 같이 다시 쓸 수 있습니다.
방정식 1 = 10 = 10I1 + 40 (I1 + I2) = 50 I1 + 40 I2
방정식 2 = 20 = 20I2 +40 (I1 + I2) = 40 I1 + 60 I2
이제 우리는 I1과 I2의 값을 제공하기 위해 줄일 수있는 두 개의 동시 방정식을 가지고 있습니다.
I2 측면에서 I1을 대체하면 I1 = -0.143 Amps의 값이됩니다.
I1로 I2를 대체하면 I2 = +0.429 Amps의 값이됩니다.
우리는 I3 = I1 + I2의 방정식을 알고 있습니다.
저항 R3의 전류 흐름은 -0.143 + 0.429 = 0.286 Amps로 기록됩니다.
저항 R3의 전압은 다음과 같이 기록됩니다. 0.286 x 40 = 11.44V
'I'의 -ve 기호는 처음에 선호하는 전류 흐름의 방향이 잘못되었습니다. 사실 20 볼트 배터리가 10 볼트 배터리를 충전하고 있습니다.
이 모든 것 Kirchoff의 법칙 , 여기에는 KVL 및 KCL이 포함됩니다. 이 법칙은 선형 회로의 전류와 전압을 계산하는 데 사용되며 루프 분석을 사용하여 각 루프의 전류를 계산할 수도 있습니다. 또한 이러한 법률에 관한 질문은 아래 의견란에 의견을 보내 귀중한 제안을 보내주십시오.
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